Question

(11分)（选做，适合选修3—3的同学）如图10所示，把装有气体的上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽内，管内水银面与槽内水 银面高度差为h，当玻璃管缓慢竖直向下插入一些，问h怎样变化？气体体积怎样变化？（请用两种方法解答）

Answer 1

h减小，气体体积也减小

假设法： 问h怎样改变，实际上就是问被封闭气体压强怎样改变。设被封闭气体压强为p，则p =p₀-h ，假设h不变(如图中虚线所示)，据题意，管下插过程中，气体体积将减小，可知压强增大，显然h减小，即管内水银面下降，此时气体压强增大，故气体体积将减小。（6分）
极限法：设想把管压得较深，可直观判断V减小，p增大，故h减小，气体体积也减小。
凡是水银柱在玻璃管中由于管的上提、下压、倾斜、翻转等都可以假设法或极限法来讨论气柱长度变化及被封气体压强的变化。（5分）方法技巧  气体压强和体积变化分析可采用下列方法：
1.假设法：假设气体的体积或压强不变，比较结论与假设是否矛盾。
2.极限法：本题中将管子下压到内外水银面相平时，管内压强等于大气压，其压强变大，体积减少。